Question

（1）汽车内燃机工作时发生反应：N₂（g）+O₂（g）?2NO（g），是导致汽车尾气中含有NO的原因之一．T℃时，向5L密闭容器中充入6.5molN₂和7.5molO₂，在5min时反应达到平衡状态，此时容器中NO的物质的量是5mol．
①5min内该反应的平均速率υ（NO）=

 

；T℃时，该反应的平衡常数K=

 

．
②若保持温度不变，平衡后再向容器中同时充入1molN₂、1molNO，平衡将

 

移动（填“向左”、“向右”、或“不”）．
（2）在一定温度下，体积不变的密闭容器中充入一定量的NO和CO，已知：
2NO（g）+2CO（g）?2CO₂（g）+N₂（g）当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率．其中NO的浓度[c（NO）]随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线如图：
请回答下列问题：
①该反应的△H

 

0（填“＞”或“＜”）．
②判断该反应达到平衡的标志是

 

和

 

．
A．v生成（CO₂）=v（CO）
B．混合气体的密度不再改变
C．混合气体的平均相对分子质量不再改变
D．NO、N₂、O₂的浓度均不再变化　　　
③若催化剂的表面积S₁＞S₂，在图中画出c（NO）在T₁、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：

分析：（1）①利用三段法“开始 变化 平衡”列出各组分数据，代入化学反应速率和化学平衡常数表达式计算；
②根据Qc和K的关系来判断反应的方向；
（2）①根据温度对反应平衡移动的影响来回答；
②当达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，由此衍生的一些物理量不变，可以此判断是否得到平衡状态；
③若催化剂的表面积S₁＞S₂，在T₁、S₂条件下达到的平衡和T₁、S₁条件下达到的平衡一样，但是反应速率减慢了，据此回答．

解答： 解：（1）①由题中所给数据可知：
                 N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）
起始浓度（mol?L^-1）1.3     1.5       0
转化浓度（mol?L^-1）0.5     0.5      1.0
平衡浓度（mol?L^-1）0.8     1.0      1.0
则υ（NO）=

1.0mol/L

5min

=0.2mol/（L?min），K=

c2(NO)

c(N2)?c(O2)

=

1．02

0.8×1.0

=1.25，
故答案为：0.2mol/（L?min）；1.25；
②若保持温度不变，平衡后再向容器中同时充入1molN₂、1molNO，
                    N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）
起始浓度（mol?L^-1）1.0+0.8   1.2    1.0+1.0 
Qc=

2．02

1.8×1.2

≈1.85＞1.25，Q_c＞K，反应逆向移动，故答案为：向左；
（2）①根据图示内容知道，温度大小是T₂＞T₁，升高温度，NO的浓度增大，所以平衡正向移动，所以正反应是吸热反应，即△H＞0，故答案为：＞；
②A．v生成（CO₂）=v（CO）不能说明正逆反应速率相等，故A错误；
B．混合气体的密度=

m

V

，m、V都不变，密度始终不变，所以密度不变不一定平衡，故B错误；
C．混合气体的平均相对分子质量M=

m

n

，质量不变，n变化，所以当M不变，达到了平衡，故C正确；
D．NO、N₂、O₂的浓度均不再变化是平衡的特征，故D正确．
故选C、D．　　　
③若催化剂的表面积S₁＞S₂，在T₁、S₂条件下达到的平衡和T₁、S₁条件下达到的平衡一样，但是反应速率减慢了，c（NO）在T₁、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线如右图所示：

故答案为：．

点评：本题涉及反应速率和化学平衡的综合应用，应用盖斯定律求焓变，培养学生的平衡思想，综合性强，难度中等，三段式是解平衡题常用的方法．